Page 355 - 智慧园区物联网平台应用与行业分析

» 第八章 物联网平台在智慧园区的应用案例

域采集到的数据超过预设的阈值进行声光报警警示，提示管理员指定区域异常，需紧
急处理，避免不必要的人员伤亡、财产损失；液晶显示模块的功能是显示接收到的数
据信息，方便实时观察各项数据指标；串口转 USB 模块是为了方便协调器节点不仅
能够将从下位机接收到的 RS232 数据格式转换成 USB 数据格式发送至上位机，而且

可以将从上位机接收到的 USB 数据格式转换为 RS232 数据格式发送给下位机。
（三）系统软件设计
软件设计包括上位机软件和下位机软件。
下位机软件包括协调器节点软件和控制器软件，其中协调器软件实现组网并且通

过 RS-232 与上位机软件实现数据交换；控制器节点软件实现数据的集采、接收并转
发的路由功能。这部分采用 Z-Stack 协议栈（TI 公司开发），在 IAR 编译环境下使用
C 语言，可维护和可调试能力相对较好。IAR 的嵌入式工作台通常用于设计系统通信
程序。它是 ZigBee 的优秀软件集成开发平台，并且是工具的集成，如嵌入式 C/C++

优化编译器、汇编器、调试器等。目前，它是世界上用于嵌入式应用程序的最完整，
最简单的专业开发工具。
1. 协调器节点程序设计

协调器主要有以下两个功能：
①协调器负责创建 ZigBee 网络，并对网络中的节点进行管理，包括终或者路由
器的加入。
②协调器起到数据传输的枢纽作用，通过将终端传输来的数据上传给监上位机，
由上位机程序对这些数据进行处理和可视化。另外还可以将上位机发出的数据采集指

令下发给终端传感设备，让终端节点执行相应的指令，把采集的信息进行上传工作。
在 ZigBee 网络中，有且仅有一个协调器，因此当所有的 ZigBee 设备在复位后
不知道自己是什么类型设备的情况下，首先得搜索附件是否已经存在 ZigBee 网络。

如果搜索到网络则将自己作为终端或者路由器节点申请加入到搜索到的网络中。如
果没有搜索到网络，则就将自己作为协调器设置合适的信道（编号 11~26），配置好
PANID（0x0000-0x3FFFF）和网络短地址（一般为 0x0000），准备建立网络。
在协调器组建网络成功后，则将进行下面几个工作：

①允许子节点入网。
②等待最近子节点上传数据包，并对数据包进行判断处理报警事件。
③通过串口上传数据到上位机，或者转发上位机发送的命令给终端。
2. 路由器节点程序设计

ZigBee 网络中路由器的主要功能是负责其他节点加入 ZigBee 网络中，进行多跳
路由和协助子节点通信。在路由器启动后，首先会扫描周围是否有可以加入的 ZigBee

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